케네디병 및 근위축성 측삭 경화증(ALS)에서 세포 신호, 재신경분포 및 대사 (CERMALS)

근위축성 측삭 경화증(ALS)에서 기능적 운동 뉴런의 손실은 처음에는 부수적인 신경 재지배에 의해 보상되지만, 질병이 진행됨에 따라 보상은 일반적으로 실패하여 진행성 근육 약화로 이어집니다. 반대로, 장기 ALS 생존자에서 느린 기능 감소는 시간이 지남에 따라 탈신경화에 대한 성공적인 보상 반응을 유지하는 능력과 관련이 있습니다. 기능과 생존에 중요한 과정인 보상적 재신경분포가 시간이 지남에 따라 유지되는 분자 메커니즘은 아직 밝혀지지 않았습니다. 우리는 이전에 근육 요인이 ALS 장기 생존자의 근육 신경분포 및 기능 유지에 관여할 수 있음을 보여주었습니다(Bruneteau et al., 2013). 에너지 대사 및 포도당 항상성 수정도 질병 임상 과정에 영향을 미치지만 ALS 진행에 기여하는 메커니즘은 알려져 있지 않습니다. 인슐린 신호 캐스케이드는 인슐린 유사 성장 인자-1(IGF-1) 신호 경로와 많은 공통 단계를 공유하고 ALS 진행과 관련된 포도당 및 에너지 대사와 근육량 유지를 연결합니다. 우리의 작업 가설은 인슐린 신호 전달 경로가 ALS에서 부수적 재신경 분포와 근육 기능을 유지하는 데 중요한 역할을 한다는 것입니다. 이 가설을 보완하기 위해 우리는 ALS 환자로부터 얻은 근육 표본의 신경분포를 정량화하고 이러한 결과를 인슐린 주요 신호 경로의 활성화 수준과 포도당 대사의 주요 결정 요인의 발현과 연관시킬 것입니다. 이러한 데이터는 인슐린 신호 및 포도당 항상성이 질병 진행에 어떤 영향을 미치는지 이해하기 위해 시간 경과에 따른 운동 기능 및 운동 뉴런 손실 평가와 함께 분석됩니다. 에너지 및 포도당 대사가 시간이 지남에 따라 높은 수준의 부수적 재신경 분포를 유지하는 데 어떻게 관여하는지 해독하기 위해 ALS 환자에서 얻은 결과를 비슷한 연령의 정상 피험자 및 척수 및 구근 근위축(SBMA) 환자의 결과와 비교할 것입니다.

환자 평가

1. 임상 평가

   • 환자의 특성
   • 포함 시점에 환자 특성을 검토합니다: 개인 또는 가족의 의학적 상태 병력, 발병 연령, 발병 지역화(사지 또는 구근), riluzole을 포함한 병용 약물.
   • 질병 평가는 기준선, 3개월, 6개월 및 12개월에 수행됩니다.
   • 기능 장애는 일상 생활 활동의 성과를 평가하는 12개 항목 척도인 수정된 ALS 기능 평가 척도(ALSFRS-R)를 사용하여 평가됩니다. 징후와 증상의 범위는 4(정상 기능)에서 0(작업을 시도할 수 없음)까지입니다(Cedarbaum et al., 1999). 다음을 포함하는 12가지 기능이 나열되어 있습니다. 쓰기, 먹이기, 옷 입기, 침대에서 돌기, 상지와 하지의 침범을 위한 걷기 및 계단 오르기; 호흡 기능.
   • 근력은 의학연구회 등급체계에 따라 도수근력검사로 28개 근육을 대상으로 측정한다.

2. 실험실 테스트

   • 혈소판 수 및 응고 검사를 포함한 일상적인 생물학적 검사는 기준선에서 수행됩니다.
   • 모든 환자에 대해, 모든 주요 ALS 관련 유전자의 유전적 스크리닝이 포함 시점에 수행될 것입니다(현재까지의 C9ORF72, SOD1, TARDBP, FUS, UBQLN2, TBK1 유전자 및 발견될 수 있는 모든 새로운 주요 ALS 관련 유전자 포함). .
   • 호흡 기능은 예상 정상 폐활량의 백분율로 표현되는 폐활량, 동맥 분압 결정을 위한 동맥혈 가스 분석을 포함하여 ALS 센터에서 일상적인 후속 절차의 일부로 기준선, M6 및 M12에서 평가됩니다. 산소 및 이산화탄소, 야간 산소 포화도 측정(산소헤모글로빈 포화도).
3. 표면 EMG 절차 및 운동 단위 번호 지수(MUNIX) 측정 신경근 기능의 표면 EMG 평가는 기준선에서 모든 환자에서 수행됩니다. 표준화된 근전도 프로토콜에는 상지와 하지의 운동 신경 전도 연구, 척추 부속 신경, 겨드랑 신경, 척골 신경 및 양쪽 상지의 요골 신경에 대한 신경근 전달 평가를 위한 반복 신경 자극 연구가 포함됩니다. MUNIX 측정은 기준선, 3개월, 6개월 및 12개월에 삼각근 및 상완이두근에 대해 수행됩니다.
4. 영양 상태 및 일반 대사 프로필 평가

영양 상태 및 일반적인 대사 프로파일의 평가는 두 그룹의 환자에 대해 기준선에서 수행되며 다음을 포함합니다.

• 체중, 신장, BMI 측정, 허리 및 엉덩이 둘레(허리/엉덩이 비율 계산), 영양 섭취를 위한 데이터 수집
• 전신 DEXA(Dual X-Ray Absorptiometry)를 통한 체성분 측정
• 휴식 에너지 ​​소비량 평가(간접 열량계)
• 표준화된 액체 식사 검사를 섭취하기 전과 섭취 후 30분에 포도당과 인슐린 수치를 측정하여 인슐린 분비와 인슐린 저항성을 평가합니다. 인슐린 저항성 및 인슐린 분비는 HOMA-IR(인슐린 저항 지수)의 계산에 의해 평가될 것이고, 인슐린 분비는 HOMA-B(인슐린 분비 지수) 및 인슐린 생성 지수의 계산에 의해 평가될 것이다.
• IGF-1 축 성분의 혈청 농도 결정.

운동점 근육 생검 절차 모든 환자의 경우 국소 마취 하에 개방 생검을 통해 삼각근에서 근육 샘플을 제거합니다. NMJ를 포함하는 영역은 근육 다발 표면의 메스 끝으로 유발된 작은 트위치에 의해 결정됩니다. 건강한 대조 대상자의 경우, 관절 또는 뼈 질환에 대한 어깨 수술 중에 삼각근의 생검 표본을 얻을 수 있습니다.

생검 표본의 세로 스트립에 있는 NMJ의 존재는 콜린에스테라아제 활성을 나타내는 고전적인 Koelle 방법을 사용하여 확인됩니다(Koelle and Friedenwald, 1949). 각 생검 표본은 여러 근육 조각으로 세분화됩니다. NMJ의 형태에 대한 공초점 영상 연구를 위해 근육 샘플을 4% 파라포름알데히드로 고정합니다. NMJ 초구조의 전자현미경 연구를 위해 샘플의 얇은 근육 조각을 파라포름알데히드 2%와 글루타르알데히드 2.5%의 혼합물에 고정합니다. 여러 근육 조각은 조직학적, 생화학적 및 분자 연구를 위해 이소펜탄에서 신선하게 냉동됩니다.